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1、2019/9/6,飞机装配工艺学,中北大学 飞行器制造工程专业,2019/9/6,零 件,组合件,板 件,段 件,部 件,机 体,飞 机,安 装,安 装,安 装,飞机制造过程可划分为毛坯制造、零件加工、装配安装和试验四个阶段。,安装是将发动机、仪表、操纵系统和附件等安装在机体中。,绪 言,2019/9/6,绪 言,从构造和工艺上讲，飞机的各部分差别很大，发动机、机载电子设备、仪表、液压系统等都有专门厂家生产。 通常飞机制造仅指飞机机体零件制造、部件装配和整机总装。飞机制造厂完成的是飞机机体的制造和各个系统的安装。,2019/9/6,绪 言,飞机装配的连接技术包括铆接、螺接（螺栓和螺钉）、胶接和
2、焊接（胶焊）。以机械连接（铆接和螺接）为主，大量采用铆接，并使用一部分螺栓连接。尤其是复杂和受力较大的地方主要采用铆接和螺接。,2019/9/6,第一章 飞机装配过程和装配方法,2019/9/6,零件：由整块材料制造的工件的基本部分称为零件。 组合件：几个骨架零件彼此连接起来的装配件称为组合件，如大梁、翼肋、隔框、翼尖等。 板件：一些骨架零件和蒙皮连接起来的装配件称为板件。（由蒙皮、长桁和翼肋或隔框的一部分组成的独立单元） 部件：由板件、组合件和零件构成的，在构造上和工艺上完整的机体部分。 段件：部件的一部分。,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6
3、,飞机结构划分成许多部件和可卸件后，在部件与部件间、部件与可卸件之间在结构上形成了分离面，因这种分离面是为结构和使用需要而取的，故称为设计或使用分离面。 飞机仅划分为部件，不能满足装配过程的要求。为了生产需要，需将飞机结构进一步划分。即将部件进一步划分为段件，段件进一步划分为板件及组合件等各种装配单元。这种为满足生产需要而划分的分离面称工艺分离面。,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6,合理划分工艺分离面，有显著的技术经济效果： （一）增加了平行装配工作面，可缩短装配周期； （二）减少了复杂的部件装配型架数
4、量； （三）由于改善了装配工作的开敞性，因而提高装配质量。,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6,部件、段件划分为板件后，具有重要的经济意义： （一）为提高装配工作的机械化和自动化程度创造了条件,板件化程度已成为评定结构工艺性的重要指标之一； （二）有利于提高连接质量。,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6,飞机结构的划分，其重要意义不仅仅表现在需要综合考虑结构、使用和生产上的要求，而且由于划分的结果，必然会涉及强度、重量和气动方面的问题。 飞机设计时，应考虑工艺分离面的部位、形式和数量，必须从成批生产的要求出发。 对于飞机结构上已具备的工艺分离面，在生产中是否加以利用，这取决于综合的
5、技术经济分析结果。,第一节 飞机结构的分解,2019/9/6,在装配过程中，使用两种装配基准：以骨架外形为基准和以蒙皮外形为基准的装配。,第二节 装配基准,2019/9/6,第二节 装配基准,有弦向分离面的壁板化机翼结构,大 梁,桁 条,翼 肋,2019/9/6,第三节 装配定位,装配定位在装配过程中，确定零件、组合件、板件、 段件之间的相对位置。,定位要求： 保证定位符合图纸和技术条件所规定的准确度要求； 定位和固定要操作简单且可靠； 所用的工艺装配简单，制造费用少。,2019/9/6,用基准零件定位,第三节 装配定位,在一般机械产品中，大量采用这种方法。在飞机制造中，液压、气动附件以及具有
6、复杂空间结构的操纵控制机构，采用这种方法装配定位。,2019/9/6,第三节 装配定位,用划线定位,缘 条,腹 板,加强角材,翼肋中段用划线定位,2019/9/6,三、用装配孔定位 四、用坐标定位孔定位 五、用基准定位孔定位,第三节 装配定位,2019/9/6,装配孔定位的孔分别配置在相装配的两个零件上； 坐标定位孔分别配置在型架上及零件上； 基准定位孔定位的孔分别配置在相装配的两个装配件（组合件、板件或段件）上。,第三节 装配定位,安装定位孔定位方法的联系和区别：,2019/9/6,六、用装配型架定位,第三节 装配定位,翼肋装配夹具,2019/9/6,第三节 装配定位,接头定位器,2019/
7、9/6,二次定位：指装配过程中某些外形和接头已经装配完毕，而下一个装配阶段又需在另一个型架上再次定位。 飞机装配中，大力推广安装定位孔的定位方法，可大大简化装配型架，且改善型架内的工作通路。,第三节 装配定位,2019/9/6,第二章 飞机装配准确度,2019/9/6,飞机外形的准确度直接影响到飞机的空气动力性能； 飞机各种操纵机构的安装准确度，将直接影响飞机的各种操纵性能； 零件制造和装配过程中产生的残余应力将影响结构的强度和疲劳寿命； 飞机装配的准确度会直接影响产品的互换性。,第一节 基本概念,飞机装配的准确度对飞机的各种性能的影响：,2019/9/6,飞机空气动力外形的准确度 飞机外形准
8、确度,第一节 基本概念,飞机各部件外形准确度要求,飞机外形波纹度要求,2019/9/6,外形表面平滑度,第一节 基本概念,2019/9/6,各部件之间对接的准确度,第一节 基本概念,2019/9/6,部件之间对接接头的结构形式有：叉耳式接头和凸缘式接头。,第一节 基本概念,2019/9/6,第一节 基本概念,2019/9/6,第一节 基本概念,凸缘式对接面的几种形式,2019/9/6,制造准确度是指飞机零件、组合件或部件的实际形状和尺寸与飞机图纸上规定的公称尺寸相符合的程度； 协调准确度是指两个相配合的零件、组合件或部件之间相配合部分的实际几何形状和尺寸相符合的程度。,第一节 基本概念,二、制
9、造准确度和协调准确度,2019/9/6,在一般的机械制造中，各个零件和组合件都是独立地根据图纸尺寸制造的。配合尺寸之间的协调准确度是通过独立地控制各零件和组合件的制造准确达到的。 飞机制造中，由于飞机结构尺寸大，形状复杂，为保证零件、组合件或部件之间配合表面的形状和尺寸的协调准确度，如果是以它们本身更高的制造准确度来达到，在经济上既不合理 ，技术上又很困难。,第一节 基本概念,2019/9/6,飞机装配中，对协调准确度的要求包括两个方面： 工件与工件之间的协调准确度； 工件与装配夹具之间的协调准确度。,第一节 基本概念,要达到工件与工件以及工件和装配夹具之间的协调准确度，首先保证有关工艺装备之
10、间的协调准确度。,2019/9/6,补偿方法是零件或装配件某些准确度要求高的尺寸，在装配时或装配后，通过修配、补充加工或调整，部分消除零件制造和装配误差，最后达到所要求的准确度。,第二节 提高装配准确度的补偿方法,飞机装配中的补偿方法分为两类：工艺补偿和设计补偿。,工艺补偿方法包括：装配时相互修配和装配后精加工。,设计补偿方法包括：垫片补偿、间隙补偿、连接补偿件和可调补偿件。,2019/9/6,第二节 提高装配准确度的补偿方法,机翼蒙皮对缝间隙示意图,2019/9/6,第二节 提高装配准确度的补偿方法,叉耳式接头,2019/9/6,叉耳配合面间带间隙和垫片补偿的对接接头,叉耳配合面间无间隙和垫
11、片补偿的对接接头,第二节 提高装配准确度的补偿方法,2019/9/6,第三章 铆接和铆接结构装配,2019/9/6,铆接的优点：连接强度比较稳定可靠，容易检查和排除故障，使用工具简单，价格低，适用于较复杂的结构的连接。,铆接的缺点：增加了结构的重量；钉孔对材料有削弱，引起应力集中使疲劳强度低；噪音造成职工的职业病。,第一节 普通铆接,2019/9/6,普通铆接是指最常用的凸头或埋头铆钉铆接，其铆接过程是：制铆钉孔、制埋头窝，放铆钉、铆接。,第一节 普通铆接,2019/9/6,确定铆钉孔的位置,第一节 普通铆接,(1) 按画线钻孔； (2) 按导孔钻孔； (3) 按钻模钻孔。,铆钉孔的位置，一般
12、是指边距、排距（行距）、孔距,确定钉孔位置的方法有：,2019/9/6,锪窝,第一节 普通铆接,埋头铆接,埋头窝过深，蒙皮受力后，会使铆钉松动，降低连接强度。,2019/9/6,第一节 普通铆接,图3-9 正铆和反铆,1铆枪； 2顶铁,2019/9/6,正铆的优点：铆接埋头铆钉时表面质量好，蒙皮不受锤击； 正铆的缺点：顶铁较重，劳动强度大，铆枪必须置于工件内。,第一节 普通铆接,反铆的优点：顶铁较轻，劳动强度小； 反铆的缺点：部分锤击力直接打在钉头周围的零件表面。,2019/9/6,(1) 铆接质量不稳定，铆接质量取决于工人技术水平； (2) 铆接变形大；,第一节 普通铆接,铆枪铆接存在的问题
13、：,(3) 噪音大，振动大，劳动强度大，劳动条件差； (4) 劳动生产率低。,2019/9/6,第一节 普通铆接,2019/9/6,(1) 铆接质量稳定，与操作者技术水平关系较小； (2) 工件变形小； (3) 工人的劳动条件好； (4) 劳动生产率高。,第一节 普通铆接,压铆系数：用压铆的铆钉数/全机铆钉总数，反映铆接机械化水平的标志。,压铆,压铆的优点：,2019/9/6,第一节 普通铆接,4. 压铆机,压铆机分固定式压铆机（单个和成组）和手提式压铆机两类。,2019/9/6,第一节 普通铆接,2019/9/6,第二节 密封铆接,2019/9/6,第二节 密封铆接,2019/9/6,紧固件
14、自身密封,第二节 密封铆接,2019/9/6,第三节 无头铆钉铆接,2019/9/6,第三节 无头铆钉铆接,无头铆钉铆接,2019/9/6,第三节 无头铆钉铆接,2019/9/6,第三节 无头铆钉铆接,2019/9/6,第三节 无头铆钉铆接,干涉配合：铆接后钉杆与孔之间形成的紧配合。,采用无头铆钉铆接的优点：,输送铆钉方便； 铆接时同时形成钉头和镦头，铆接后沿铆钉杆全长形成均匀的干涉配合，能成倍地提高连接件的疲劳寿命； 采用无头铆钉干涉配合的铆接，能够可靠地保证铆钉自身的密封性。,2019/9/6,第三节 无头铆钉铆接,二、干涉配合对疲劳寿命的影响,铆接时产生疲劳破坏的原因，主要是带圆孔的板件
15、受拉时，沿孔的边缘产生很大的应力集中，在交变载荷的作用下，使孔边缘上的细小裂纹逐渐扩大而引起疲劳破坏。 干涉配合之所以能提高疲劳寿命，主要是由于在板件上孔的周围有较大的径向预压力，在交变载荷作用下，使孔边缘处应力变化的幅度显著降低，推迟了疲劳裂纹的产生，从而提高了疲劳寿命。,2019/9/6,第三节 无头铆钉铆接,2019/9/6,在飞机的铆接技术中，除了采用普通铆接和无头铆钉铆接以外，在结构比较封闭的地方，采用单面铆接，即从单面接近工件完成铆接；在有些结构上还采用了环槽铆钉的铆接。由于这些特种铆钉的铆接质量比较稳定，操作简便，铆接时无锤击噪音等，故应用的部位和数量在不断增加。,第五节 特种铆
16、接,2019/9/6,第五节 特种铆接,一、单面铆接,2019/9/6,第五节 特种铆接,2019/9/6,第五节 特种铆接,2. 单面螺钉,2019/9/6,第五节 特种铆接,二、环槽铆钉（虎克钉）铆接,2019/9/6,第五节 特种铆接,2019/9/6,提高螺栓连接件疲劳寿命的方法,第六节 螺栓连接,提高螺栓和螺栓孔的精度和光洁度； 采用干涉配合； 采用挤压孔壁的方法。,2019/9/6,第六节 螺栓连接,2019/9/6,第六节 螺栓连接,2019/9/6,三、锥形螺栓连接,第六节 螺栓连接,2019/9/6,二、组合件和板件装配过程,第七节 组合件、板件装配,零件的定位及定位铆接； 钻孔锪窝和铆接； 补偿铆接及安装工作。,2019/9/6,第七节 组合件、板件装配,2019/9/6,第七节 组合件、板件装配,2019/9/6,要保证部件设计分离面的协调和互换以及外形准确度； 成批生产时，部件内各系统的
